摘要:通信工程師交換技術考試最長前綴匹配:在使用CIDR時,由于采用了網絡前綴這種記法,IP地址由網絡前綴和主機號這兩個部 分組成,因此在路由表中的項目也要有相應的改變。
7.2.2 最長前綴匹配
在使用CIDR時,由于采用了網絡前綴這種記法,IP地址由網絡前綴和主機號這兩個部 分組成,因此在路由表中的項目也要有相應的改變。這時,每個項目由目的地址的“網絡 前綴”和“下一跳地址”組成。但是在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結果。這樣 就帶來一個問題:我們應當從這些匹配結果中選擇哪一條路由呢?
正確的答案是:應當從匹配結果中選擇具有最長網絡前綴的路由。這叫做最長前綴匹配 (longest-prefix matching),就是因為網絡前綴越長,其地址塊就越小,因而路由就越具體 (more specific)。最長前綴匹配又稱為最長匹配或最佳匹配。為了說明最長前綴匹配的概念, 我們仍以前面的例子來討論。
假定大學下屬的四系現在希望ISP將轉發給四系的數據分組直接發到四系而不要經過大 學的路由器,但又不愿意改變自己原來使用的1P地址塊。因此,在ISP的路由器的路由表 中,至少要有以下兩個項目,即206.0. 68. 0/22 (大學)和206. 0. 71. 128/25 (四系)。現 在假定ISP收到一個分組,其目的IP地址為D= 206.0.71.130。將D和路由表中這兩個項 目的掩碼逐比特相“與”。將所得的逐比特相“與”的結果按順序寫在下面。
D 和 11111111 11111111 11111100 00000000 逐比特相“與” =206. 0.68.0/22 匹配. D 和 111.11111 11111111 11111111 10000000 逐比特相“與” =206.0.71. 128/25 匹配 不難看出,現在同一個IP地址D可以在路由表中找到兩個目的網絡(大學和四系)與 該地址相匹配。根據最長前綴匹配的原理,應當選擇后者,將收到的分組轉發到后一個目的 網絡(四系),即選擇兩個匹配的地址中更具體的一個。
從以上的討論可以看出,如果IP地址的分配一開始就采用CIDR,那么我們可以按網絡 所在的地理位置來分配地址塊,這樣就可以大大減少路由表中的路由項目。例如,可以將世 界劃分為四大地區,每一地區分配一個CIDR地址塊[TANE96]:
地址塊 194/7 (194.0.0.0 至 195.255.255.255)分配給歐洲;
地址塊 198/7 (198. 0.0.0 至 199. 255. 255. 255)分配給北美洲;
地址塊200/7 ( 200.0.0.0至201.255.255. 255) 分配給中美洲和南美洲;
地址塊202/7 ( 202.0.0.0至203.255.255. 255) 分配給亞洲和太平洋地區。
上面的每一個地址塊包含有約3200萬個地址。這種分配地址的方法就使得IP地址與地 理位置相關聯。它的好處是可以大大壓縮路由表中的項目數。例如,凡是從中國發往北美的 數據報(不管它是地址塊198/7中的哪一個地址)都先送交位于美國的一個路由器,因此 在路由表中使用一個項目即可。
但是,在使用CIDR之前互聯網的地址管理機構沒有按地理位置來分配IP地址。現在 要把分配出的IP地址收冋再重新分配是十分困難的事,因為這牽涉到很多正在工作的主機 必須改變其IP地址。盡管如此,CIDR的使用已經推遲了 IP地址將要耗盡的日期。
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